万天丰-中国区域大地构造之六(T)

第六章晚二叠世-三叠纪构造演化印支期260–200Ma中国大陆块3/4拼合到欧亚大陆发育澜沧江、金沙江、秦岭-大别和绍兴-十万大山碰撞带广泛发育板内变形,形成印支构造体系西特提斯洋开始张裂MolnarandTapponnier，1975，1977，1983由Q推广到T构造层与构造期的划分大西洋、印度洋和太平洋洋底增生阶段中、新生代每个构造期将讨论：•板内构造变形（构造体系）•构造应力场•岩浆活动、变质作用•周邻板块的作用•古地磁构造复原•沉积盆地的形成•成矿作用•对环境及灾害的影响阿尔泰-兴安生物区华北-西北生物区华南生物区冈瓦纳特提斯生物区一、沉积古地理与古地磁资料西伯利亚C中朝A扬子B思茅-印度支那M保山-中缅马苏NPanthalassicOceansubductedunderneathPangea，YangtzeandCathaysiancollidedtoeasternPangeaPaleo-Tethys&Tethysextension二、碰撞带构造形成四条碰撞带板块聚合、碰撞时期阿尔泰-准噶尔-额尔古纳带500-450Ma西域板块重新拼合（祁连－阿尔金）400Ma兴蒙（阴山）－天山带350-257Ma秦岭-大别带（400）250-205Ma昆南-昌宁－孟连（澜沧江）,金沙江250-205Ma绍兴-十万大山带250-205Ma完达山碰撞带200-135Ma班公湖－怒江带135-52Ma雅鲁藏布江带,日本-冲绳-台湾俯冲带40-0Ma喜马拉雅主边界断裂－巽它海沟硬碰撞23-0Ma二、印支期碰撞带构造•澜沧江（双湖-昌宁-孟连-达府-中马来亚）碰撞带冈瓦纳冷水动物群与华南暖水动物群的分界构造混杂岩带、增生楔、后陆褶皱-冲断带同期岩浆、变质作用强烈，高潮T2末期兰闪石和白云母的Ar-Ar年龄：279-214Ma临沧花岗岩锆石U-Pb年龄：254-213Ma洋壳与残余海消失,缩短速度（cm/a）：澜沧江6.1;义敦7.2;羌塘西北6.8;喀拉昆仑6.9GondwanaPlateEurasianPlate泰国达府–马来亚半岛中部三叠纪碰撞带马来亚半岛中部构造混杂岩若拉岗日-金沙江-红河碰撞带•蛇绿构造混杂带、增生楔、前陆褶皱-冲断构造带•同期岩浆、变质作用强烈（三叠系及其下伏岩系）,•晚二叠世开始-中三叠世（同位素年龄难测）•同构造花岗岩的年龄：255-227Ma•缩短速度为6cm/a澜沧江金沙江楔状（wedging）或鳄鱼式（crocodile）碰撞带构造赵永贵等1992；钟大赉，1998秦岭-大别碰撞带•北缘：武山–宝鸡碰撞带-洛南–方城碰撞带，被郯城–庐江左行走滑断层带切断后，可与诸城–荣城碰撞带相连接，再向东延，又被黄海东缘右行走滑断层带所切断（郝天珧等，2002），然后与济州岛碰撞带相连。•秦岭带中部有商丹–桐柏碰撞带；•南缘：勉略–大巴山–房县–襄樊–广济逆断层，被错断到苏北之后，再向东延伸，就被黄海所覆，也被黄海东缘断层带所切断。秦岭-大别碰撞带平面展布（Indentation）大别山木兰山窗棱构造（b线理）秦岭-大别碰撞带•三叠纪末期完成碰撞•同位素年龄：240-210Ma（Ames，1993；李曙光1996；Cong，1994；张国伟，2001）•晚古生代-早三叠世，勉略-随州花山蛇绿岩套，洋壳消失（董云鹏，张国伟，1999）•不是晋宁期,早古生代（俯冲）或侏罗纪完成碰撞（古地磁，板内变形）印支期主碰撞期燕山期近南北向伸展四川期200º，近东西向伸展秦岭-大别碰撞带•缩短速度（cm/a）：北秦岭5.4-6.6;中秦岭5.5;南秦岭5.3;西秦岭6.2-6.8•差应力值:142-147MPa•高压、超高压变质(柯石英,榴辉岩,兰闪石)作用的形成深度及其折返问题（Webb，1999；钟增球，索书田，2000）山东诸城榴辉岩湖北麻城木兰山兰闪石片岩静压实验•柯石英差应力实验P：1.3GPaT:950-1000°CΔσ:1.5-1.67GPaε:75-81%石英→柯石英深度～50km周永胜等,2005柯石英榴辉岩、石英榴辉岩与兰闪石片岩的分布3D-indentationcharacteristicsofcollisionzonesinChinesecontinent，forQinling-Dabie中朝扬子中朝扬子诸城-青岛剖面东秦岭剖面Hida外带榴辉岩Hida外带兰闪石片麻岩Hida相当于中朝板块相当于扬子板块绍兴-十万大山碰撞带扬子与华夏板块碰撞（长期缺乏证据）•水涛等（1986，1987）认为绍兴-江山碰撞带是从晋宁期开始，向西南逐步闭合的；•孙明志等（1990）提出绍兴-十万大山带是不同时期分阶段闭合的，晋宁期在绍兴-江山段，早古生代末期在中段（武功山一带），印支期在西南段（十万大山一带）绍兴-十万大山碰撞带菲律宾海板块下插板片琉球绍兴-十万大山碰撞带-T皖南-九岭NP碰撞带东海许靖华（1980，1987）首先提出存在绍兴-江山碰撞带的观点•江西九岭-皖南地块在绿片岩系和沉积岩系的界线附近仰冲到下扬子地块之上?•在安徽蓝田一带出现“构造窗”?•把原来所定的中、新元古代的绿片岩系（过去广义的板溪系）统统都划为印支期的产物?•称华南是造山带，造山作用时间可以从三叠纪延续到白垩纪等?•多数学者不同意其上述具体的构造模式，与野外地质现象不吻合绍兴-十万大山碰撞带•武功山-十万大山一带具有挤压-走滑的特征，沿该带及其两侧的近南北向张剪性断裂，形成许多同碰撞期花岗岩侵入•云开地块的上二叠统-中三叠统发生褶皱与断裂，遂与扬子和华夏板块一起完成碰撞、拼合（丘元禧等，1993）,上三叠统不整合覆盖在中三叠统及其以下的褶皱地层之上•43个同构造碰撞型花岗岩的K-Ar、U-Pb法年龄主要集中在290～221Ma，同期火山岩时代为早、中三叠世（方清浩等，1988；王庆权等，1989;廖庆康,1991）。•板块缩短速度，浙西地区（12件样品）为4.9cm/a,十万大山附近的两广地区（98件样品）为6.0cm/a。三、印支期板内变形构成统一应力场李四光：纬向构造带？σ1南北向（现代磁方位）西北向（古地磁方位）Δσ113-82MPa缩短速度~5.3cm/a缩短率14~50%强应力作用时间2.1~8.6Ma应变速率εn･10-15/s印支期（260-200Ma）2、北秦岭4、甘肃靖远3、河北承德7、四川江油北京西山凤凰山向斜东端东西向直立劈理与南北走向的层理扬子板块北部，安徽怀宁拉犁尖准噶尔西藏日土弱变形湖北阳新太子庙印支期褶皱薄层灰岩，轴面345º∠85º，枢纽258º∠8º湖北阳新太子庙印支期尖棱、箱形褶皱湖北鄂城层间滑脱造成的劈理（S-C组构）湘南印支期东西向构造广西印支期东西向构造淮阳弧形构造带广西弧形构造带郯庐断裂带淮阳弧形构造带郯庐带南端与淮阳弧形构造带K2wAr郯庐断裂带F3断层，沂水圈里北K2wAr郯庐断裂带F1断层，临沭县新沭河溢洪道印支期郯庐断裂带巴音浩特印支期逆掩断层印支构造体系以现代磁方位为准，岩石较均一时•近东西向（弧形）褶皱和逆掩断层•近南北向走滑-正断层和张节理系•NE和NW向走滑断层和共轭剪节理系σ1NE向（古地磁）Δσ=113-82MaSugisaki，1976Lithos，9：17-30Θ=SiO2–47（Na2O+K2O）/Al2O3质量百分数分子百分数印支期缩短率、缩短量、褶皱变形所需时间与线应变速率地区华南西部华南中部华南东部东北地区经度103.5°E112.5°E115°E124°E统计长度（km）1000100010001125褶皱平均翼角30.8°37°60°50.7°（数据量）(352)(402)(628)(200)缩短率（%）14.1320.1850.036.69缩短量（km）141.3201.8500413缩短速度（cm/a）6.76.75.84.9所需的变形时间Ma2.13.08.68.4应变速率ε1/s2.13×10-152.13×10-151.84×10-151.39×10-15沉积盖层变形量大，流变作用印支期•中国各陆块朝NE向运移位于特提斯洋北缘•近东西向山脉（实际为NWW）P2-T2北方为陆地，南方浅海面积大•T3大盆地、低山丘陵、河湖沉积印支期构造的动力学机制特提斯洋中部分地块朝东北方向运移西半球开始张裂•AtlanticOceanbegintoopen印支期矿产•与蛇绿岩套相关的铬铁矿•与高压变质相关的兰闪石石棉•膏盐矿床•中、小型内生金属矿床